Навигация в воздухе: почему птицы не теряются в пространстве

Сезонные миграции заставляют птиц преодолевать огромные расстояния. Причём стаи часто прилетают на одни и те же места, возвращаясь потом в родные края.

Вопрос, как работает птичья система навигации, давно волнует умы биологов. Учёные из Японии выяснили, почему птицы крайне редко сбиваются с пути, сообщил «РБК Тренды».

Первым, кто применил научный подход к этой теме, стал зоолог Уильям Китон. Этот вопрос интересовал учёного с момента, как в девятый день рождения родители подарили ему несколько почтовых голубей. Безуспешные попытки натренировать птиц двигаться по определённому маршруту не отбили у молодого Китона охоту докопаться до истины.

К этому вопросу он вернулся в 1967 году, будучи профессором биологии в Корнелльском университете в Нью-Йорке. К тому времени было написано несколько работ, в которых учёные определяли важную роль магнитного поля Земли в жизни животных. Гипотеза заинтересовала Китона, и он решил применить её в исследованиях ориентации птиц в пространстве. Он проверил гипотезу на практике, когда прикреплял к голубям магниты, в результате чего у них сразу нарушалась навигация.

На протяжении десятилетий после опытов Китона исследователей интересовал уже другой вопрос: как перелётные птицы могут распознавать магнитные поля. По мнению инженера-биомедика из Алабамского политехнического института Питера Роджерса, роль навигатора у птиц выполняет чувствительный к магнитному полю белок, который расположен в области мозга и глаз. Казалось бы, на этом можно было поставить точку. Но нерешённым оставался главный вопрос: как птицы могут переводить белок в направление? Это удалось выяснить учёным из Японии.

Навигация птиц проходит в три этапа. Для примера можно привести ситуацию, когда человек ищет в квартире свой телефон, когда тот звонит. Человек поворачивает голову в одну и другую сторону, определяет по звуку, где он лежит, и после подходит к этому месту. Точно также работает и навигационная система у птиц: они распознают звуковые волны, определяют маршрут и начинают движение.

Японские учёные определили часть мозга, которая вырабатывает маршрут. Это медиальный паллий. Он похож на гиппокамп у млекопитающих, который также отвечает за направление. Чтобы проверить гипотезу, учёные закрепили малым буревестникам шестиграммовые механизмы, фиксирующие работу этого участка мозга во время полёта. В результате они заметили, как его клетки активизируются во время поворота птиц на север.

Таким образом, удалось доказать гипотезу, что как только особый белок в мозгу птицы фиксирует наличие магнитных полей, медиальный паллий разрабатывает маршрут движения по этому направлению. Учёные смогли объяснить ориентацию птиц в пространстве и далее планируют выяснить, каким образом птицы используют эти данные.